Conversores híbridos aplicados a audio: estudo comparativo com amplificadores classe D
Resumo
A convergência de conhecimentos relacionados à mecânica, eletrônica e música resultaram no desenvolvimento de uma série de dispositivos destinados ao áudio. Inicialmente, amplificadores de sinais foram desenvolvidos trabalhando em região linear. Devido às limitações de eficiência desta forma de amplificação, introduziu-se o conceito de amplificadores chaveados, com rendimento teórico de 100%. Porém, as altas frequências inerentes a seu funcionamento adicionam distorção, interferência e piora na resposta dinâmica. Visando unir as vantagens de ambas as formas de amplificação, surgiram os amplificadores híbridos. O seguinte trabalho objetiva propor uma topologia híbrida de amplificação de sinais de áudio, chamada Duplo Meia-Ponte + Classe AB. Para tal, é realizada a revisão bibliográfica das diferentes formas de amplificação, seguindo com o projeto de amplificador Classe-D e um amplificador Híbrido, comparando seus resultados de distorção e eficiência, visando comprovar a soma das vantagens das topologias. Ambos os circuitos são testados experimentalmente, resultando na validação dos projetos. O amplificador híbrido desempenhou 90% de eficiência: mais do que o limite teórico da amplificação linear (78,5%) e menos do que o desempenho do Classe-D projetado (96%). A distorção harmônica do circuito híbrido manteve-se menor do que o chaveado em função da potência de saída, atingindo valor mínimo de 0,05%. Conclui-se que o amplificador teve sucesso em somar as vantagens de ambas as topologias.
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